超聲波在兩種不同聲阻抗的媒質中傳(chuán)播,從一種媒質進入另一種媒質時(shí),由(yóu)於兩(liǎng)種(zhǒng)媒質的聲阻抗相(xiàng)異,則在兩(liǎng)種媒質的界麵(miàn)會發生反射,變壓器繞組變形超聲波檢測正是基(jī)於這一原理實現的。
如(rú)圖所示,將超聲探頭置於變壓器油箱外表麵,超(chāo)聲探(tàn)頭在高壓電脈衝激勵下,發射脈衝超(chāo)聲波,超(chāo)聲波穿透變壓器箱體鋼板進入變(biàn)壓器油中(zhōng)傳播,在油與繞組界麵,由於聲(shēng)阻抗相(xiàng)異而產生反射波,反射回的超聲波為超聲探頭接收並被轉(zhuǎn)換(huàn)成電脈衝信號。顯然,若能測出超聲波在箱體表麵(miàn)與(yǔ)繞組之間的傳播時間(反射波與(yǔ)反射波之間(jiān)的時間),根據超(chāo)聲波在油中的傳播速度(超聲波在媒質中的傳播(bō)速度為己知量),即可計算出箱體表麵距繞組表麵的距離。

基本原理示意圖
L=1/2Ct
式中,L為超聲波探頭(tóu)至繞組表麵的距離。若能測出超聲(shēng)波在箱體表(biǎo)麵與(yǔ)繞組表麵往返的傳播時間亡,根據上式,即可以(yǐ)計算出超聲探頭至(zhì)繞組之間的距離。
如果考慮變壓器箱體鋼板的厚度,則上式可以(yǐ)改寫為
L=1/2Ct+ΔL
式中,ΔL為變壓器(qì)箱體的鋼板厚度。
利用超聲波(bō)技(jì)術檢測電力變壓器(qì)繞組變(biàn)形是(shì)一種新的嚐試,采用這種方法,克服電氣實驗法和頻譜法存在的一些問題。檢測過程不受電磁幹擾,直接用圖形描述(shù)繞組形狀,直觀反映繞組變形部位(wèi)和程度,可在變壓器(qì)運行狀態(tài)下進行測量,為電力變壓器繞組變形(xíng)提供一種新的檢測手段。但是存在一些技術問題(tí)待進一步解決,即如何克服(fú)油溫的變(biàn)化(huà),高壓繞組油(yóu)道寬度(dù)不同及其(qí)它因素對測量精度(dù)的影響。
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